[发明专利]利用叶绿体InDel标记鉴别玉米S型胞质不育材料

说明书

本发明提供利用叶绿体InDel标记鉴别玉米S型胞质不育材料。基于叶绿体基因组开发兼容KASP、毛细管、琼脂糖电泳三种平台S型不育材料鉴定的特异InDel位点及其引物，并实现快速、稳定、准确的鉴定。该方法可用于玉米S型不育系、S型不育生产的杂交种，S型不育材料纯度的鉴定等。该方法的应用为S型不育系杂交种三系配套制种提供强有力保障，同时为其它类型雄性不育制种鉴定提供有益借鉴。

技术领域

本发明属于农作物分子生物学技术领域，具体地说，涉及利用叶绿体InDel标记鉴别玉米S型胞质不育材料。

背景技术

玉米是最早实现杂种优势利用的作物，其杂交种的选育和利用被誉为作物生产上的一次革命。玉米杂交种制种方法有常规和雄性不育两种方法，利用雄性不育配制玉米杂交种，不仅节省大量劳动力，降低成本，而且还可以提高杂交种纯度，提高产量。

玉米雄性不育(male sterile，MS)是指玉米的雄蕊发育异常产生无功能花粉而雌蕊发育正常能够授粉结实的现象。玉米雄性不育大体可分为细胞质雄性不育(cytoplasmicmale sterility，CMS)和细胞核雄性不育(genetic male sterility,GMS)两类。细胞质雄性不育(CMS)是由细胞核和细胞质基因共同控制的核质互作型雄性不育系，容易实现不育系、保持系和恢复系的配套，是玉米育种和良种生产上利用的主要雄性不育类型。至今已发现了200多种不同胞质来源的CMS材料，依据雄花育性恢复的专效反应将CMS材料分为S型、C型和T型三种类型。

S型不育系是三种类型种最大的一个组，国内育成的雄性不育系大部分属于S型胞质不育，地方品种资源中S型不育出现的频率也较高。已有研究证明，昌7-2等黄改系材料是S型不育的天然恢复系，国内优良玉米杂交种的多用黄改种质作为父本，充分利用S型胞质不育系是快速实现不育化制种的有效途径。

采用S型胞质不育生产玉米杂交种需要解决三个问题，第一雄性不育胞质类型鉴定，第二雄性不育材料纯度鉴定，第三利用不育系配制杂交种的鉴定，因此建立一种玉米S型不育胞质鉴定的高通量方法具有十分重要的意义。

叶绿体基因组信息由于具有以下优势而被广泛应用于植物品种、种质资源鉴定，亲缘关系评价，系统进化，细胞质遗传特性等研究和应用中。(1)叶绿体基因组较小且相对保守，其全序列容易获得；(2)叶绿体基因是母系遗传，不同个体间基因的交换和融合很少发生，叶绿体各基因间有很好的共线性；(3)叶绿体基因组除反向重复区外均为单拷贝基因，几乎不存在旁系同源基因干扰；(4)叶绿体编码区与非编码区进化速度差异显著，存在一些高突变区，可以解决种以下分类单元问题。采用叶绿体基因组上标记位点鉴定不育胞质类型是一种稳定、可靠、创新的方法。基于叶绿体基因标记研发兼容高中低不同通量玉米不育胞质类型的鉴定方法尚未报道。

已报道玉米雄性不育鉴定方法有大田育性观察，细胞学差异比较，育性恢复专效性鉴定，标记位点PCR扩增等方法。前三种方法鉴定周期长，鉴定材料范围受限；基于PCR方法目前没有报道针对叶绿体基因组开发InDel位点的鉴定方法，也没有兼容高中低不同通量鉴定方法的报道。

发明内容

本发明的目的是提供利用叶绿体InDel标记鉴别玉米S型胞质不育材料。

本发明的另一目的是提供一种基于叶绿体InDel标记的玉米S型胞质不育材料的高效鉴定方法。